Глава 19. Витамины

Глава 19.

Витамины

Витамины - особый ряд органических веществ, которые нельзя отнести к какому-то одному классу химических соединений. У них разное химическое строение, физико­ химические и биологические свойства. Объединяет их только одно - витамины жизненно необходимы живому организму, но не могут синтезироваться в его клетках в достаточном количестве и должны обязательно поступать в организм извне. Согласно современным представлениям витамины в клетках организма превращаются в коферменты, которые взаимодействуют с белком и образуют ферменты. Недостаток или отсутствие в организме витаминов оказывает влияние на состояние организма в целом и кожи, в частности. Традиционно витамины делят на две группы в зависимости от их растворимости: на водорастворимые и жирорастворимые витамины.

Для поддержания здоровья кожи необходимы витамины А, Э, К, В2, В3, В5, В6, С, Е, Р, О, Р, Н. Они отвечают за ровный здоровый вид и цвет кожи, за прочность зубов, волос, ногтей. Введение витаминов в косметические рецептуры, как правило, осуществляют на последних стадиях технологического процесса при невысокой температуре, чтобы максимально избежать разрушения молекул. Жирорастворимые витамины вводят в масляную фазу косметических композиций, а водорастворимые - в водную фазу. Концентрацию витаминов в композиции выбирают, исходя из данных об их активности, особенностей изделия и финансовых соображений. Обычно массовая доля витаминов колеблется от 0,5 до 3,0%. К сожалению, известно, что стабильность витаминов в составе косметических изделий в течение срока хранения недостаточна, и постепенно они теряют свою активность. Поиск новых форм витаминов для увеличения стабильности и продления периода сохранения активной формы как в виде сырья, так и в составе готового изделия - очень актуальная задача для сырьевых компаний.

Жирорастворимые витамины

Витамин А и другие ретиноиды

Витамин А, или ретинол, и его производные - это группа веществ, в молекуле которых есть неизменяемая часть - ядро (рис. 19.1) и длинный углеводородный радикал с системой двойных связей, который может заканчиваться разными функциональными группами. По своему химическому строению это может быть и непредельный спирт (витамин А1и А2), и непредельный альдегид, идаже непредельная кислота (ретиноевая кислота).

163

https://t.me/medicina_free

Ретинол. Витамин А был открыт и описан в начале XX века, а его биологическая роль была определена и достаточно подробно описана только к середине века. Суточная потребность человеческого организма в витамине А составляет 1,0-1,5 мг. Он необходим для развития и поддержания нормальной кожи, других тканей и костей. При избыточном приеме витамин токсичен (доза около 12000 м.е. на кг веса). К симптомам отравления относятся сухая и шелушащаяся кожа, головная боль, изменение умственного состояния, затуманенное зрение, потеря волос и желтуха. Собственно ретинол частично поступает в наш организм с животной пищей, поскольку содержится в сливочном масле, рыбьем жире, молоке, яичном желтке, в печени рыб и животных, в икре. Попавший в организм витамин хранится в звездчатых клетках печени, преимущественно в виде эфиров и с помощью специальных циркулирующих липидов переносится в ткани, где превращается в ретиноевую кислоту. Биологически значимой формой является не сам витамин А, а его форма - полностью транс­ ретиноевая кислота (иначе называемая третиноин). Третиноин образуется уже внутри клеток и служит субстратом для образования и других активных производных ретинола. Одновременно в клетках существует и цикл реакций, превращающих ретинол в неактивные метаболиты. Активные формы ретиноидов в клетке взаимодействуют со специальными белками и в таком виде способны проникнуть в ядро, где взаимодействуют с ретиноидными рецепторами - генами, запускающими целый ряд процессов. Если говорить о действии витамина А на кожу, то известно, что он ускоряет процесс обновления клеток кожи, участвует в образовании эпителия, в результате чего эпидермис производит больше белка, становясь толще, может возрасти синтез коллагена. При недостатке витамина А кожа утрачивает эластичность, становится бледной, хрупкой и склонной к шелушению. Клетки кожи уплотняются и затвердевают, а волосы и ногти становятся ломкими и хрупкими.

Рис. 19.1. Структурная формула витамина А

Нанесенный местно чистый витамин А легко проникает сквозь роговой слой и волосяные фолликулы, поскольку представляет собой небольшую липофильную молекулу. Преимущественно он проникает в эпидермис, и лишь небольшая его часть достигает дермы, формируя некоторый градиент концентрации. Обязательно надо помнить, что ретиноиды действуют только на живые клетки и никак не влияют на отмершие клетки эпидермиса. В эпидермисе ретинол, в первую очередь, влияет на процессы ороговения и пигментации, а в дерме - участвует в восстановлении межклеточных субстанций.

164

https://t.me/medicina_free

Глава 19. Витамины

Как ингредиент косметических средств, ретинол неустойчив к воздействию света и кислорода. В косметических продуктах он нестабилен и инактивируется в течение дней. Чтобы увеличить стабильность витамина А, его модифицируют до соответствующих эфиров, чаще всего ретинилацетата или ретинилпальмитата. Эти эфиры после впитывания в кожу превращаются в ретинол, затем в ретиноевую кислоту. Для косметической индустрии эти эфиры получают синтетическим путем.

Эфиры ретинола. Наиболее распространенный эфир - ретинилпальмитат (1МС1: ЯеГ/пу/ Ра1тНаТе), который стабильнее чистого витамина. На его устойчивость влияют тепло, свет, кислород, следовые концентрации металлов. Для устойчивости конечного продукта необходим узкий интервал рН в диапазоне 5-6 и антиоксиданты. Чтобы сохранить стабильность, ретинолпальмитат вводят в косметическое средство при температуре ниже 40°С. Стабильность цвета максимальна для ретинол пальмитата, защищенного многослойными липосомами. Его включают в состав дневных и ночных кремов, средств категории апй-аде, против пигментных пятен и угрей, в бальзамы для укрепления волос, поскольку витамин А оказывает смягчающее действие на кожу, повышает ее эластичность, активизирует процесс обновления клеток, разглаживает мелкие морщины. Ретинил ацетат (1ЫС1: /?еГ/лу/ АсеШё) - сложный эфир ретинола и уксусной кислоты является регулятором процесса кератинизации. Оказывает смягчающее действие на кожу, активизирует процесс обновления клеток, разглаживает мелкие морщины, повышает плотность кожи и ее эластичность. Используется в питательных кремах, средствах для ухода за увядающей кожей.

Но и эфиры ретинола достаточно сложны в обращении и требуют внимательного обращения при введении в рецептуру. Как правило, для сохранения стабильности, ретинол и его эфиры поставляются на производство в атмосфере инертного газа и с добавлением антиоксидантов. В технологическом процессе изготовления эмульсий ретиноиды вводят в масляную фазу при температуре не превышающей 40-45°С. Одновременно вводятся антиоксиданты, как правило, витамины Е и С, предотвращающие окисление ретиноидов и пожелтение конечного продукта. Комплексное применение витаминов А, С, Е обеспечивает синергический эффект активности продукта и приносит дополнительную стабильность всей системе.

Третиноин. К ретиноидам традиционно относили структурные аналоги витамина А и его окисленные метаболиты. Современная классификация шире, и в нее включены новые синтетические вещества с аналогичным природным ретиноидам механизмом действия. Эта группа включает собственно ретинол, его эфиры, ретиналь и ретиноевую кислоту, вещества, у высших млекопитающих играющие важнейшую роль в процессах эмбрионального развития, ангиогенеза, гомеостаза кожи.

Как уже говорилось выше, один из наиболее биологически значимых ретиноидов - ретиноевая кислота, она же третиноин или транс-ретиноевая кислота. Она существу­ ет в виде нескольких изомеров и представляет собой окисленную форму ретинола. На молекулярном уровне ретиноевая кислота действует как агонист рецепторов ретино­

165

https://t.me/medicina_free

евой кислоты и ретиноидных рецепторов. Ретиноевая кислота вводится в эмульсии, гели или жидкие носители в концентрации 0,02% и 0,05% и не выше. Такие средства считаются космецевтикой, поскольку корректируют признаки фотостарения и увлаж­ няют кожу. Улучшения появляются через 4-6 месяцев применения. В то же время ре­ тиноевая кислота вызывает раздражение кожи и провоцирует фоточувствительность. Степень выраженности эффектов может меняться, но чаще всего наблюдаются крас­ нота, зуд, жжение, шелушение и сухость.

Известно, что тритеноин способен уменьшать или ликвидировать такие внешние признаки фотоповреждения кожи, как поверхностные и глубокие морщины и пиг­ ментные пятна. Третиноин эффективен по отношению к пигментным пятнам, поверх­ ностным и глубоким морщинам. Однако его широкое применение ограничивает по­ бочный эффект в виде раздражения кожи. С точки зрения биологического действия, если коже дать чистый третиноин, то она отреагирует бурным ответом, но не сможет его запасать и регулировать содержание в соответствии со своими потребностями во времени. Поэтому в состав косметических средств вводят предшественники активной формы, которые легко проникают в кожу, запасаются в клетках и включаются в мета­ болизм по мере необходимости, превращаясь в активные формы. Такой подход к ис­ пользованию ретиноидов безопасен для организма и соответствует законодательству.

Каротиноиды. С растительной пищей в организм попадает Р-каротин, который может превращаться в витамин А, поэтому его называют провитамином А. Источником р-каротина являются шпинат, морковь, свекла, тыква, абрикосы, персики, красный перец, помидоры, содержащие каротиноиды. В растениях каротиноиды локализованы либо в хромопластах плодов, цветков растения, либо вместе с хлорофиллом в хлоропластах зеленых частей растений в виде водорастворимых белковых комплексов или в капельках масла, р-изомер - основной, широко распространенный в растениях каротиноид. В организме человека и животных происходит окислительное расщепление молекулы р-каротина на две симметричные половины, в результате чего образуются 2 молекулы ретинола (витамина А). Из а- и у-каротинов образуется только по одной молекуле ретинола. Показано, что Р-каротин улучшает работу иммунной системы, способен защитить кожные покровы животных от развития опухолей, вызванных УФ и химическими веществами, являясь эффективным антиоксидантом. Витамин А способствует замедлению процессов старения и играет важную роль в синтезе прогестерона. Он крайне необходим детям, так как «работает» в паре с гормоном роста. Создание рецептур с Р-каротином проблематично, поскольку он окрашивает кожу в желтый цвет, а обесцвечивание Р-каротина часто приводит к потере его активности. В группу каротиноидов входят также ликопин, лютеин и родственные им полиеновые соединения.

Ликопин - соединение, обеспечивающее красную окраску помидоров, плодов шиповника и др. Это соединение привлекло повышенное внимание исследователей своей способностью ингибировать рост опухолевых клеток эндометрия, молочной железы, легких и снижать риск развития рака предстательной железы. Известны транс- и цис-формы ликопина. Еще одно соединение - лютеин - 3,3-дигидрокси-р-каротин - тоже обладает повышенной антиоксидантной способностью.

166

https://t.me/medicina_free